一道物理圆周运动的题长为1m的细线一端固定,另一端栓一个质量为500g的小球,刚好能在竖直平面内做圆周运动,求细线受到的最大拉力为多大?请写出详细过程.谢谢.

Question

一道物理圆周运动的题
长为1m的细线一端固定,另一端栓一个质量为500g的小球,刚好能在竖直平面内做圆周运动,求细线受到的最大拉力为多大?
请写出详细过程.谢谢.

Answer 1

刚好能在竖直平面内做圆周运动的意思是在最高点,重力充当向心力.
mg=mv^2/r
g=v^2/r
9.8N/kg=v^2/1m
v=3.13m/s
小球运动到最下面的时候细线受到最大拉力F.
根据机械能守衡
mg2r+0.5mv^2=0.5mv'^2
0.5kg*9.8kg*2m+0.5*0.5kg*(3.13m/s)^2=0.5*0.5kg*v'^2
v'^2=7m/s这是小球运动到最低点的速度.
F-mg=mv'^2/r
F-0.5kg*9.8N/kg=0.5kg*(7m/s)^2
F=19.6N